Bez względu na to, czy chcemy przygotować pojedyncze stanowisko, czy też organizujemy większy obszar zwany strefą EPA (Electrostatic Protected Area), bazujemy na tych samych podstawach. Wymogi dotyczące wyposażenia ESD zawarto w normie PN-EN 61340-5-1: Ochrona przyrządów elektronicznych przed elektrycznością statyczną – Wymagania ogólne.
Elementy stanowiska
Powierzchnia robocza do pracy z elektroniką wrażliwą na ESD musi zapewniać łagodny upływ ładunków do uziemienia. Choć stoły do strefy EPA mają specjalne blaty o właściwościach elektrostatycznie rozpraszających, powszechnie stosuje się miękkie maty stołowe uziemiane przewodem do bolca w gniazdku. Zgodnie z normą rezystancja do uziemienia powinna mieć wartość poniżej 1 GΩ. Wymóg ten dotyczy również półek i szuflad stosowanych do przechowywania komponentów elektronicznych.
Niezwykle ważnym elementem stanowiska objętego ochroną przed ESD jest system podłogowy zdolny do odprowadzania ładunków elektrostatycznych z personelu wyposażonego w obuwie ESD. Eliminuje się w ten sposób zagrożenia związane z wyładowaniami od ciała ludzkiego (tzw. model HBM). W przypadku stanowiska wyspowego najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie maty podłogowej, którą uziemia się w podobny sposób, jak matę stołową. Wielkość maty podłogowej powinna umożliwić odprowadzanie ładunków również z wyposażenia mobilnego, które może znaleźć się przy stanowisku. Przykładem może być wózek z kołami przewodzącymi, który służy do transportu pojemników z elementami czy magazynków na płytki PCB.
Przy pracy siedzącej obuwie ESD traci kontakt z podłogą, więc konieczne jest stosowanie uziemienia poprzez opaskę na nadgarstek i przewód spiralny, który podłącza się do specjalnej skrzynki uziemiającej instalowanej z reguły przy krawędzi stołu. Jeżeli chodzi o sprzęt do siedzenia, zwykłe krzesło będące źródłem pola elektrostatycznego powinno się zastąpić krzesłem ESD. Jest ono wykonane z materiałów elektrostatycznie rozpraszających, więc ładunki powstające na skutek elektryzacji przez tarcie zostają natychmiast odprowadzone poprzez przewodzące kółka do uziemionej maty podłogowej.
Narzędzia i wyposażenie
Praca z elektroniką wrażliwą na ESD wymaga stosowania specjalistycznych narzędzi, co ma zapobiegać wyładowaniom według tzw. modelu izolowanego przewodnika. W przypadku profesjonalnych lutownic zadbano o uziemienie grotów, a narzędzia ręczne, takie jak pęsety, ucinaczki czy wkrętaki, mają rękojeści z materiałów przewodzących lub elektrostatycznie rozpraszających, więc są uziemione przez dłoń pracownika. Ramki lutownicze i uchwyty montażowe powinny być również wykonane z materiałów umożliwiających odprowadzanie ładunków.
Jeżeli w pobliżu elektroniki będą znajdowały się detale z tworzyw sztucznych, warto na stanowisku zainstalować jonizator. Urządzenie to eliminuje pola elektrostatyczne generowane przez izolatory oraz neutralizuje potencjały na elementach, których nie można uziemić. W ochronie przed ESD musimy przeciwdziałać indukowaniu się ładunków, dlatego w zasadzie każdy element standardowego wyposażenia ma swój antyelektrostatyczny odpowiednik. Bezpieczną inspekcję wizualną płytek PCB umożliwi lupa ESD z soczewką mającą powłokę elektrostatycznie rozpraszającą. Niezbędną na stanowisku dokumentację możemy natomiast przechowywać w specjalnych segregatorach wypełnionych koszulkami z nieelektryzującej się folii.
Optymalnie wyposażone stanowisko ESD powinno być oczywiście czytelnie oznakowane (rysunek 1). Skuteczność wdrożonych środków ochrony należy regularnie weryfikować odpowiednimi pomiarami.
Dariusz Basiński
LAFOT elektronik